CN105900357A - 用于多输入多输出(简称mimo)全双工预编码结构的系统和方法 - Google Patents
用于多输入多输出(简称mimo)全双工预编码结构的系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105900357A CN105900357A CN201580003728.2A CN201580003728A CN105900357A CN 105900357 A CN105900357 A CN 105900357A CN 201580003728 A CN201580003728 A CN 201580003728A CN 105900357 A CN105900357 A CN 105900357A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- self
- transmission
- interference
- reception
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 54
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 9
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
- H04B1/52—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
- H04B1/525—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa with means for reducing leakage of transmitter signal into the receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
- H04B1/04—Circuits
- H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
- H04B7/0417—Feedback systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
- H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
- H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
提供的实施例能有效消除或减少将全双工(简称FD)传输应用到多输入多输出(简称MIMO)系统时引发的自干扰(简称SI)。一种方法实施例包括：使用根据信道状况生成的预编码矩阵形成针对多个发送信号的多个波束和与所述多个发送信号对应的多个自干扰消除信号。所述方法还包括：多个天线发送针对所述发送信号的所述多个波束；通过所述多个天线接收多个接收信号。然后，将相应的自干扰消除信号加在所述多个接收信号中的每一个，以获得多个修正接收信号；多个接收器检测所述多个修正接收信号。
Description
本申请要求Tho Le-Ngoc等人于2014年2月27日递交的发明名称为“多输入多输出(简称MIMO)全双工预编码结构”的第61/945,507号美国临时申请案的在先申请优先权，其内容以引入的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及无线通信和组网，在一些特定实施例中，涉及一种用于多输入多输出(简称MIMO)全双工预编码的系统和方法。
背景技术
半双工(简称HD)传输系统在交替时间窗内发送和接收信号。HD收发器在单个定义时间窗内在特定频带上要么发送或要么接收信号。全双工(简称FD)传输系统能够在给定频带上同时发送和接收信号。FD系统具有提供大约为HD系统两倍的和速率的潜在能力。然而，FD系统经常遭受高自干扰。自干扰是指由于所发送的信号反射和/或泄漏到系统中的接收路径而加在检测到的接收的信号中的错误。多输入多输出(简称MIMO)系统已经得到发展，其在发送器和接收器均使用多个天线，以提高通信性能。相对于单天线系统，MIMO系统和技术在无需附加带宽或增加发送功率的情况下就能增加数据吞吐量和链路范围。这些对单输入单输出系统的改善能够通过将同样的总发送功率分散到多个天线上实现，从而实现提高频谱效率(每带宽赫兹每秒更多比特)的阵列增益和/或提高链路可靠性的分集增益中的至少一个。实现FD操作在MIMO系统的优势需要有效减轻自干扰。
发明内容
根据一实施例，一种由网络组件执行的用于多输入多输出(简称MIMO)系统中的全双工通信方法包括：使用根据信道状况生成的预编码矩阵形成针对多个发送信号的多个波束和与所述多个发送信号对应的多个自干扰消除信号。所述方法还包括：多个天线发送针对所述发送信号的所述多个波束；通过所述多个天线接收多个接收信号。然后，将相应的自干扰消除信号加在所述多个接收信号中的每一个，以获得多个修正接收信号；所述多个修正接收信号由多个接收器检测。
根据另一实施例，一种由网络组件执行的用于MIMO系统中的全双工通信方法包括：使用根据信号信道状况生成的第一预编码矩阵形成与多个发送信号对应的多个波束；进一步，使用根据信号信道状况生成的第二预编码矩阵形成与所述多个发送信号对应的多个自干扰消除信号。所述方法还包括：多个天线发送针对所述发送信号的所述多个波束；通过所述多个天线接收多个接收信号。然后，将相应的自干扰消除信号加在所述多个接收信号中的每一个，以获得多个修正接收信号；所述多个修正接收信号由多个接收器检测。
根据再一实施例，一种用于MIMO中的全双工通信的网络组件包括：处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，用于存储所述处理器执行的程序。所述程序包括指令，所述指令为使用根据信道状况生成的预编码矩阵形成针对多个发送信号的多个波束和与所述多个发送信号对应的多个自干扰消除信号。所述网络组件还包括：多个天线，用于发送针对所述多个发送信号的所述多个波束，并接收多个接收信号；多个合路器或耦合器，用于将相应的自干扰消除信号加在所述多个接收信号中的每一个，以获得多个修正接收信号。所述网络组件还包括多个接收器，用于检测所述多个修正接收信号。
上述宽泛地概括了本发明实施例的特征，以便能够更好理解以下本发明的详细描述。下面将对本发明实施例的其他特征和优势进行说明，其也构成了本发明权利要求的主题。本领域的技术人员应当理解，所公开的概念和特定实施例易被用作修改或设计其他实现与本发明相同的目的的结构或过程的基础。本领域的技术人员还应当意识到，这种等同构造不脱离所附权利要求书所阐述的本发明的精神和范围。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出了全双工MIMO点对点网络；
图2示出了具有半双工用户设备的全双工MIMO点对多点网络；
图3示出了具有全双工用户设备的全双工MIMO点对多点网络；
图4示出了MIMO全双工预编码结构的实施例；
图5示出了能够用于MIMO系统的全双工操作方法的实施例；
图6是示出了能够用于执行各实施例的处理系统的图。
除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
具体实施方式
下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
在MIMO系统中，算法用来计算预编码信道矩阵，所述预编码信道矩阵确定从多个信道到多个用户的传输，同时避免(或基本减少)不同接收用户设备(简称UE)或移动台(简称MS)之间的信号干扰。传统的MIMO系统使用HD传输。将FD传输应用到MIMO系统中能够提供大约为标准HD MIMO系统两倍的和速率。然而，传统的FD传输方案通常受到较强的自干扰(简称SI)。本文提供的实施例能有效消除(或减少)将FD传输应用到MIMO系统时引发的SI。所述实施例包括使用能够在MIMO系统中实施的FD预编码结构和有效的全双工消除方案。MIMO FD预编码(简称FDP)结构用于解决针对前向或发送信道的波束成形和自干扰抑制问题。本文所讨论的方法适用于包括正交频分复用(简称OFMD)的多个调制格式。本领域的技术人员应理解，为技术方便，以下将集中讨论所述方法在OFMD传输中的应用。所述预编码结构支持点对点和点对多点的MIMO FD系统开发各种预编码算法和不同的优化标准/目标。具体地，所述结构包括波束形成器和自干扰消除器的组合。这一结构带来了额外的发送自由度。
图1、2、3示出了FD MIMO网络的实施例，其能够使用预编码结构。图1示出了FD MIMO点对点网络。FD单用户MIMO网络包括服务于用户设备(简称UE)120，如智能手机、手提电脑或其他合适的用户操作的设备的网络实体110，如基站等。所述网络实体110和所述UE 120均能够根据以下进一步说明的MIMO方案和FDP结构使用FD传输(能同时发送和接收)与多个天线进行通信。从图中可以看出，当以FD模式传输时，所发送的信号能被同一设备的接收天线所接收。这是下面将讨论到的自干扰现象的表现。图2示出了具有HD UE的FD多用户MIMO网络。该网络包括服务于多个UE 220的网络实体210(如基站)。在该场景中，所述网络实体210能使用FD传输与每个UE 220通信，同时每个UE 220能使用HD传输(例如，所述UE能在特定时刻发送或接收，同时所述网络设备能同时发送和接收)与所述网络实体210通信。所述网络设备210和所述UE 220中的每一个均根据MIMO方案使用多个天线。图3示出了具有FD UE的FD MIMO点对多点网络。在该场景中，网络实体310和UE 320能使用FD传输与多个天线通信。
图4示出了MIMO FD预编码结构的实施例。所述预编码结构可以是具有M个发送/接收天线的FD发送器/接收器(收发器)400的一部分，其中，M为整数。例如，所述收发器能对应于所述场景中具有FD通信能力的所述网络实体110、210或310或所述UE 120或320中的任何一个。预编码器420使用一个2M×M预编码矩阵对来自发送器的M个发送(Tx)信号410进行预处理。通过使用所述预编码矩阵，所述预编码器420作为用于前向传输的联合波束形成器和自干扰消除器，例如，以最大化和速率为目标。如图4所示，所述M个Tx信号分到2M条路径。所述2M条路径中的每一条均包括数模转换器(简称DAC)430和放大器(简称Amp)440。
所述2M条路径包括来自所述预编码器420的M条路径的子集，此处称为M条Tx路径且用于前向传输。所述M条Tx路径的每一条均还包括功率放大器(简称PA)450和循环器470。循环器为无源设备，信号从一个端口进入并通过循环传输到下一个端口。所述循环器470支持所述收发器400同时发送和接收，并同时在来自所述预编码器420的所述M条Tx路径和到达M个接收器(Rx)495的M条接收路径之间提供一些无源隔离。然而，为了可靠的信号检测，所述收发器400可要求明显多于所述循环器470提供的消除。在另一实施例中，可以使用隔离器代替所述循环器470。所述隔离器为另一无源设备，其支持所述收发器400同时发送和接收，并同时在来自所述预编码器420的所述M条Tx路径和到达M个接收器(Rx)495的M条接收路径之间提供隔离。
所述2M条路径还包括到达合路器460的M条路径的第二子集，此处称为M条SI消除路径，且相当于用于消除自干扰的有源消除器。然而，预编码的目的不一定在于关注最小化自干扰。所述M条SI消除路径通过所述合路器460与它们各自的M条接收路径连接。所述合路器为能将信号组合在一起的任何合适的设备，本文也称为耦合器。每个所述合路器或耦合器460均位于相应天线480侧的循环器470与相应接收器495侧的低噪声放大器(简称LNA)485和模数转换器(简称ADC)490之间。所述组合器460将SI消除路径携带的SI信号添加到所述M条接收路径中的每一条。这有效减轻了所述接收器495中的SI。使用所述2M×M预编码器420计算SI消除信号，其中，所述M条Tx路径作为联合波束成形和SI消除预编码的一部分。所述预编码使用信道信息430(如H和G信道矩阵)进行建立。所述信道信息430能够通过信道测量获得，例如，在初步HD传输阶段获得。
如图4所示，所述收发器400的所述预编码结构使用MIMO预编码对前向传输进行联合波束成形和对自干扰进行消除。因此，所述消除通过矩阵预编码完成。同时，该结构支持不同的优化目标(而不是单一的最小化自干扰)。例如，能使用矩阵预编码(使用所述预编码器420的所述2M×M预编码矩阵)预处理发送信号，以最大化和速率并实现前向信道波束成形和自干扰抑制之间的折衷。因此，所述预编码结构提供了用于单用户和多用户全双工收发器优化的更广义的框架。
在另一实施例中，两独立的预编码矩阵能够用于所述M条Tx路径(前向或发送信道)和所述M条SI消除路径(自干扰信道)。这种情况下，一个M×M预编码器用于所述前向信道，另一M×M预编码器用于所述自干扰信道。将2M×M预编码矩阵分成两个M×M预编码矩阵的方法对应有源消除方法的矩阵版本，其中，所述消除通过预编码计算。
其他实施例包括具有专用的发送和接收天线的收发器。这类实施例不需要使用循环器，但需要额外的天线布置。在另一实施例中，所述收发器有数量不同的发送和接收天线。在再一实施例中，以上预编码方案与现有的无源消除技术相结合。在各实施例中能够使用各种方法获得信道信息，包括离线和在线测量和/或估算技术。
其他实施例包括不同大小(而不是2M×M)的联合预编码矩阵。例如，通过将M个0填充到原始的M个发送信号能使所述M个发送信号扩展为2M个发送信号，从而形成在数学优化或计算方面具有一些优势的2M×2M正方形预编码矩阵。
本发明的一个特点是提供了用于单用户和多用户FD收发器优化的广义框架。本发明还支持除最小化自干扰外的不同优化目标(如最大化和速率)，并支持波束形成器和自干扰消除器的结合。另一优势是简化MIMO结构的实施。
在一实施例中，上述图4中的预编码结构能够用于基站，从而以FD模式操作并增加容量(比特/秒/赫兹/范围)。这还适用于支持LTE或下一代网络，如第五代(简称5G)网络的小基站部署。所述结构还能用在无线设备(如WiFi)或其他非RAN技术中，其显著增加容量，给用户和服务提供商带来利益。FD系统是增加无线网容量的强大候选。本发明实施例提供了点对点和点对多点FD系统的实用结构。Sean Huberman和Tho Le-Ngoc在题为“MIMO双全工预编码：一种联合波束成形和自干扰消除的结构”的技术论文草案中对所述预编码结构和所述波束形成器与SI消除器的联合使用进一步细节进行了描述。
图5示出了能够用于MIMO系统的全双工操作方法的实施例。所述方法能使用以上的预编码结构来实现。步骤510中，预编码器在收发器中获得与M个MIMO天线对应的M个Tx信号。步骤520中，所述预编码器建立了一个2M×M预编码矩阵。具体地，根据信道信息建立所述2M×M预编码矩阵，以根据MIMO传输形成从所述预编码器到所述M个天线的所述M个Tx信号的前向或发送波束。此外，建立所述2M×M预编码矩阵以形成来自所述预编码器的M个SI消除信号，并实现到达M个接收器的M条接收路径的自干扰消除。步骤530中，通过合路器(或耦合器)将所述M个SI消除信号添加到所述接收器与Tx路径上的相应循环器(或隔离器)之间的M条接收路径。所述M个SI消除信号与到达所述M个接收器的相应M个接收到的信号的组合有效消除或基本减少了所述接收器接收到并因此检测到的M个信号中的SI信号(或SI错误)。步骤540中，将所述M个SI消除信号添加到所述M条接收路径后，所述M个接收器(或检测器)检测结果信号。
图6为可用于实施各种实施例的处理系统600的方框图。例如，所述处理系统600能为UE的一部分，如智能手机、平板电脑、手提电脑或台式电脑等。所述系统还能够为服务于UE的网络实体或组件的一部分，如基站或WiFi接入点等。所述处理系统还能够为网络组件的一部分，如基站等。特定装置可利用所有所示的组件或所述组件的仅一子集，且装置之间的集成程度可能不同。此外，设备可以包括组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发送器、接收器等。所述处理系统600可以包括配备一个或多个输入/输出设备，例如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘、打印机、显示器等的处理单元601。所述处理单元601可包括中央处理器(CPU)610、存储器620、大容量存储设备630、视频适配器640，以及连接到总线的I/O接口660。所述总线可以为任何类型的若干总线架构中的一个或多个，包括存储总线或者存储控制器、外设总线、视频总线等。
所述CPU 610可包括任何类型的电子数据处理器。在一实施例中，所述处理器可作为预编码器，如所述预编码器420，用于生成所述2M×M预编码矩阵。所述存储器620可以包括任一类型系统存储器，如静态随机存取存储器(简称SRAM)、动态随机存取存储器(简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(简称SDRAM)、只读存储器(简称ROM)或者它们的组合等。在实施例中，所述存储器620可包括在开机时使用的ROM以及在执行程序时使用的存储程序和数据的DRAM。在实施例中，所述存储器620是非瞬时的。所述大容量存储器设备630可包括任意类型的存储设备，其用于存储数据、程序和其它信息，并使这些数据、程序和其它信息通过总线访问。所述大容量存储器设备630可包括如下项中的一种或多种：固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等。
所述视频适配器640以及所述I/O接口660提供接口以将外部输入以及输出装置耦合到处理单元上。如图所示，输入输出设备的示例包括耦合至所述视频适配器640的显示器690和耦合至所述I/O接口660的鼠标/键盘/打印机670的任意组合。其它设备可以耦合至所述处理单元601，可以利用附加的或更少的接口卡。例如，串行接口卡(未图示)可以用于为打印机提供串行接口。
所述处理单元601还包括一个或多个网络接口650，所述网络接口650可包括以太网电缆等有线链路，和/或到接入节点或者一个或多个网络680的无线链路。所述网络接口650允许所述处理单元601通过所述网络680与远程单元通信。例如，所述网络接口650可以通过一个或多个发送器器/发送天线以及一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一个实施例中，所述处理单元601耦合到局域网或广域网上以用于数据处理以及与远程装置通信，所述远程装置如其它处理单元、因特网、远程存储设施等。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其他特定形式来体现。所提供的示例应视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如，各种元件或组件可以在另一系统中组合或合并，或者某些特征可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间组件间接地耦合或通信。其他变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。
Claims (21)
1.一种由网络组件执行的用于多输入多输出(简称MIMO)系统中的全双工通信方法，其特征在于，所述方法包括：
使用根据信道状况生成的预编码矩阵形成针对多个发送信号的多个波束和与所述多个发送信号对应的多个自干扰消除信号；
多个天线发送针对所述发送信号的所述多个波束；
通过所述多个天线接收多个接收信号；
将相应的自干扰消除信号加在所述多个接收信号中的每一个，以获得多个修正接收信号；
多个接收器检测所述多个修正接收信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成步骤包括生成针对所述发送信号的所述预编码矩阵，以达到最大化传输的总速率和实现前向信道波束成形和自干扰抑制间的折衷的目标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自干扰消除信号包括与针对所述发送信号的波束数量相同的信号，其中，每个所述自干扰消除信号对应一个针对所述发送信号的波束。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预编码矩阵的大小为2M×M，其中，M为所述发送信号的数量。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收信号包括与所述自干扰消除信号数量相同的信号，每个所述自干扰消除信号对应一个所述接收信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预编码矩阵形成于预编码器；所述接收多个接收信号的步骤包括通过位于所述预编码器与所述天线之间的多条发送路径上的多个循环器或隔离器接收来自所述多个天线的多个接收信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述循环器或隔离器与所述接收器之间的多条接收路径上的多个合路器将所述自干扰消除信号添加到所述接收信号。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发送针对所述发送信号的波束与接收所述接收信号基本同时完成。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络组件为无线基站、WiFi接入点和用户设备中的一个。
10.一种由网络组件执行的用于多输入多输出(简称MIMO)系统中的全双工通信方法，其特征在于，所述方法包括：
使用根据信号信道状况生成的第一预编码矩阵形成与多个发送信号对应的多个波束；
使用根据信号信道状况生成的第二预编码矩阵形成与所述多个发送信号对应的多个自干扰消除信号；
多个天线发送针对所述发送信号的所述多个波束；
通过所述多个天线接收多个接收信号；
将相应的自干扰消除信号加在所述多个接收信号中的每一个，以获得多个修正接收信号；
多个接收器检测所述多个修正接收信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述自干扰消除信号包括与针对所述发送信号的波束数量相同的信号，其中，每个所述自干扰消除信号对应一个针对所述发送信号的波束。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵每一个的大小为M×M，其中，M为所述发送信号的数量。
13.一种用于多输入多输出(简称MIMO)系统中全双工通信的网络组件，其特征在于，所述网络组件包括：
处理器；
非瞬时性计算机可读存储介质，用于存储所述处理器执行的程序，其中，所述程序包括指令，用于使用根据信道状况生成的预编码矩阵形成针对多个发送信号的多个波束和与所述多个发送信号对应的多个自干扰消除信号；
多个天线，用于发送针对所述多个发送信号的所述多个波束，并接收多个接收信号；
多个合路器或耦合器，用于将相应的自干扰消除信号加在所述多个接收信号中的每一个，以获得多个修正接收信号；
多个接收器，用于检测所述多个修正接收信号。
14.根据权利要求13所述的网络组件，其特征在于，还包括位于所述处理器与所述多个天线之间的多条发送路径上的多个循环器或隔离器。
15.根据权利要求14所述的网络组件，其特征在于，所述多条发送路径包括位于所述循环器或隔离器与所述处理器之间的多个数模转换器(简称DAC)和多个放大器。
16.根据权利要求14所述的网络组件，其特征在于，所述合路器或耦合器位于所述循环器或隔离器与所述多个接收器之间的多条接收路径上。
17.根据权利要求16所述的网络组件，其特征在于，所述多条接收路径包括位于所述合路器或耦合器与所述接收器之间的多个低噪声放大器(简称LNA)和多个模数转换器(简称ADC)。
18.根据权利要求16所述的网络组件，其特征在于，还包括所述处理器与所述多个合路器或耦合器之间的多条辅路径。
19.根据权利要求18所述的网络组件，其特征在于，所述多条辅路径包括位于所述处理器与所述合路器或耦合器之间的多个数模转换器(简称DAC)和多个放大器。
20.根据权利要求19所述的网络组件，其特征在于，所述辅路径总数等于所述发送路径总数且等于所述天线总数。
21.根据权利要求20所述的网络组件，其特征在于，所述接收路径总数等于所述发送路径总数且等于所述天线总数。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201461945507P | 2014-02-27 | 2014-02-27 | |
| US61/945,507 | 2014-02-27 | ||
| PCT/US2015/018121 WO2015131116A1 (en) | 2014-02-27 | 2015-02-27 | System and method for multiple-input and multiple-output (mimo) full-duplex precoding structures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105900357A true CN105900357A (zh) | 2016-08-24 |
| CN105900357B CN105900357B (zh) | 2018-09-07 |
Family
ID=53883283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580003728.2A Active CN105900357B (zh) | 2014-02-27 | 2015-02-27 | 用于多输入多输出mimo全双工预编码结构的系统和方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9391680B2 (zh) |
| EP (1) | EP3103203B1 (zh) |
| JP (1) | JP2017513293A (zh) |
| KR (1) | KR101855029B1 (zh) |
| CN (1) | CN105900357B (zh) |
| CA (1) | CA2940969C (zh) |
| RU (1) | RU2648281C1 (zh) |
| WO (1) | WO2015131116A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114521316A (zh) * | 2019-10-01 | 2022-05-20 | 高通股份有限公司 | 使用波束成形的全双工无线通信 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9787460B2 (en) | 2015-07-16 | 2017-10-10 | LGS Innovations LLC | Self-interference channel estimation system and method |
| US10050767B2 (en) * | 2015-09-18 | 2018-08-14 | Huawei Technologies Canada Co., Ltd. | System and method for multiple-input and multiple-output (MIMO) full-duplex precoding algorithms |
| US10847879B2 (en) | 2016-03-11 | 2020-11-24 | Huawei Technologies Canada Co., Ltd. | Antenna array structures for half-duplex and full-duplex multiple-input and multiple-output systems |
| US10284267B2 (en) | 2016-03-11 | 2019-05-07 | Huawei Technologies Canada Co., Ltd. | System and method for reducing self-interference in a wireless resource |
| WO2017195183A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Precoding and channel state information acquisition for multi-stream transmissions in massive mimo systems |
| WO2018059691A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | A full-duplex wireless beamforming apparatus with self-interference cancellation and method |
| US10142137B2 (en) * | 2017-03-02 | 2018-11-27 | Micron Technology, Inc. | Wireless devices and systems including examples of full duplex transmission |
| CN109219151A (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-15 | 索尼公司 | 电子装置、无线通信设备和无线通信方法 |
| US11941516B2 (en) | 2017-08-31 | 2024-03-26 | Micron Technology, Inc. | Cooperative learning neural networks and systems |
| US10554375B2 (en) | 2017-09-11 | 2020-02-04 | Micron Technology, Inc. | Full duplex device-to-device cooperative communication |
| WO2019139423A1 (ko) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 엘지전자 주식회사 | 무선통신시스템에서 full duplex를 지원하는 기지국이 단말과 신호를 송수신하는 방법 |
| US11824602B2 (en) | 2018-01-19 | 2023-11-21 | Photonic Systems, Inc. | System to acquire channel state information for multiple-input and multiple-output systems |
| US11206050B2 (en) | 2018-02-06 | 2021-12-21 | Micron Technology, Inc. | Self interference noise cancellation to support multiple frequency bands |
| CN110457244B (zh) * | 2018-05-08 | 2021-09-17 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种串口的通信方式转换方法、系统及处理器 |
| US10615886B2 (en) | 2018-08-21 | 2020-04-07 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for mitigating radio interference |
| CN110012489A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-12 | 浙江科技学院 | 非理想信道下全双工mimo蜂窝系统的通信处理方法 |
| US20220287062A1 (en) * | 2019-07-04 | 2022-09-08 | Qualcomm Incorporated | Dmrs for full-duplex communication |
| US10979097B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-04-13 | Micron Technology, Inc. | Wireless devices and systems including examples of full duplex transmission using neural networks or recurrent neural networks |
| CN112543037B (zh) * | 2019-09-20 | 2022-05-24 | 华为技术有限公司 | 一种通信设备、射频干扰消除方法及装置 |
| KR102206549B1 (ko) * | 2019-10-21 | 2021-01-22 | 아주대학교산학협력단 | 송신 장치 및 그 송신 장치의 프리코딩 방법 |
| US11258473B2 (en) | 2020-04-14 | 2022-02-22 | Micron Technology, Inc. | Self interference noise cancellation to support multiple frequency bands with neural networks or recurrent neural networks |
| US11943020B2 (en) * | 2020-06-08 | 2024-03-26 | Qualcomm Incorporated | Selective null-forming on one or more beams based on null-forming procedure information |
| CN113014296B (zh) * | 2021-02-18 | 2022-01-04 | 哈尔滨工业大学 | 全双工毫米波双向中继中基于正交匹配追踪的自干扰抑制混合预编码方法 |
| JP7085170B1 (ja) | 2021-03-09 | 2022-06-16 | 株式会社光電製作所 | 無線機 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101711461A (zh) * | 2007-06-01 | 2010-05-19 | Lm爱立信电话有限公司 | 一组移动台向基站发送的改善了干扰的上行链路数据速率 |
| US20130089009A1 (en) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Li Erran Li | Method and apparatus for interference cancellation for antenna arrays |
| CN103095351A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-08 | 西安电子科技大学 | 基于单载波全双工的多输入多输出系统 |
| CN103117970A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-22 | 北京邮电大学 | Mimo系统中全双工天线的选择方法 |
| CN103190090A (zh) * | 2010-11-03 | 2013-07-03 | 瑞典爱立信有限公司 | 全双工mimo中继器中的自干扰抑制 |
| US20130301484A1 (en) * | 2012-05-13 | 2013-11-14 | Amir Keyvan Khandani | Distributed Collaborative Signaling in Full Duplex Wireless Transceivers |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1392004B1 (en) * | 2002-08-22 | 2009-01-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method for multi-user MIMO transmission and apparatuses suited therefore |
| JP2006109255A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マルチアンテナ全二重無線機、およびその通信方法 |
| EP2472727B1 (en) | 2008-03-31 | 2013-07-24 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (publ) | Digital baseband circuit |
| RU86064U1 (ru) * | 2008-11-17 | 2009-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Радиокомпоненты" | Многоканальный модем кв диапазона |
| US8498343B2 (en) * | 2009-08-24 | 2013-07-30 | Leanics Corporation | System for MIMO equalization of multi-channel transceivers with precoding |
| US9019849B2 (en) * | 2011-11-07 | 2015-04-28 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Dynamic space division duplex (SDD) wireless communications with multiple antennas using self-interference cancellation |
| US10116426B2 (en) | 2012-02-09 | 2018-10-30 | The Regents Fo The University Of California | Methods and systems for full duplex wireless communications |
| US9014069B2 (en) * | 2012-11-07 | 2015-04-21 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for communication mode selection based on content type |
-
2015
- 2015-02-27 EP EP15755913.9A patent/EP3103203B1/en active Active
- 2015-02-27 US US14/634,256 patent/US9391680B2/en active Active
- 2015-02-27 RU RU2016138158A patent/RU2648281C1/ru active
- 2015-02-27 CN CN201580003728.2A patent/CN105900357B/zh active Active
- 2015-02-27 JP JP2016554464A patent/JP2017513293A/ja active Pending
- 2015-02-27 KR KR1020167026700A patent/KR101855029B1/ko active IP Right Grant
- 2015-02-27 WO PCT/US2015/018121 patent/WO2015131116A1/en active Application Filing
- 2015-02-27 CA CA2940969A patent/CA2940969C/en active Active
-
2016
- 2016-07-11 US US15/207,250 patent/US9608706B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101711461A (zh) * | 2007-06-01 | 2010-05-19 | Lm爱立信电话有限公司 | 一组移动台向基站发送的改善了干扰的上行链路数据速率 |
| CN103190090A (zh) * | 2010-11-03 | 2013-07-03 | 瑞典爱立信有限公司 | 全双工mimo中继器中的自干扰抑制 |
| US20130089009A1 (en) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Li Erran Li | Method and apparatus for interference cancellation for antenna arrays |
| US20130301484A1 (en) * | 2012-05-13 | 2013-11-14 | Amir Keyvan Khandani | Distributed Collaborative Signaling in Full Duplex Wireless Transceivers |
| CN103095351A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-08 | 西安电子科技大学 | 基于单载波全双工的多输入多输出系统 |
| CN103117970A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-22 | 北京邮电大学 | Mimo系统中全双工天线的选择方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114521316A (zh) * | 2019-10-01 | 2022-05-20 | 高通股份有限公司 | 使用波束成形的全双工无线通信 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101855029B1 (ko) | 2018-05-04 |
| CN105900357B (zh) | 2018-09-07 |
| US20150244436A1 (en) | 2015-08-27 |
| JP2017513293A (ja) | 2017-05-25 |
| RU2648281C1 (ru) | 2018-03-23 |
| EP3103203A4 (en) | 2017-03-01 |
| US20160323023A1 (en) | 2016-11-03 |
| US9608706B2 (en) | 2017-03-28 |
| EP3103203B1 (en) | 2019-06-12 |
| EP3103203A1 (en) | 2016-12-14 |
| CA2940969A1 (en) | 2015-09-03 |
| KR20160127099A (ko) | 2016-11-02 |
| US9391680B2 (en) | 2016-07-12 |
| WO2015131116A1 (en) | 2015-09-03 |
| CA2940969C (en) | 2020-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105900357A (zh) | 用于多输入多输出(简称mimo)全双工预编码结构的系统和方法 | |
| US11870610B2 (en) | Techniques for communicating beam information | |
| Jang et al. | Smart small cell with hybrid beamforming for 5G: Theoretical feasibility and prototype results | |
| CN108141263B (zh) | 用于多输入多输出全双工预编码算法的系统和方法 | |
| JP7241707B2 (ja) | データ伝送方法、装置、ネットワーク側機器およびユーザ機器 | |
| US8964608B2 (en) | Interference cancellation for division free duplexing or full duplex operation | |
| CN106664273B (zh) | Mimo同信道全双工收发器中的干扰抵消 | |
| WO2015112883A1 (en) | System and method for early termination in iterative null-space directed singular value decomposition for mimo | |
| Thomas et al. | Multi-stage/hybrid bf under limited dynamic range for ofdm fd backhaul with mimo si nulling | |
| WO2020256061A1 (ja) | 送受信方法および送受信システム | |
| Yu et al. | Full‐duplex massive MIMO relaying systems with low‐resolution ADCs over Rician fading channels | |
| EP3970279A1 (en) | Beamformed transmission using a precoder | |
| Xing et al. | Self-interference suppression with imperfect channel estimation in a shared-antenna full-duplex massive MU-MIMO system | |
| US9112555B2 (en) | Transmit correlated array gain reduction | |
| Xing et al. | Self‐interference suppression for the full‐duplex wireless communication with large‐scale antenna | |
| JP6699849B2 (ja) | アンテナシステムおよび信号送信方法 | |
| KR20200003007A (ko) | 빔 제어 방법, 기지국 및 단말 | |
| KR20160080847A (ko) | 다중 사용자 동시 전송을 위한 다중 편파 전송 시스템 및 방법 | |
| WO2018059691A1 (en) | A full-duplex wireless beamforming apparatus with self-interference cancellation and method | |
| US20100105316A1 (en) | Multiple-input multiple-output relay system and method | |
| Joung | Beamforming vector design for regenerative wired two‐way relay systems | |
| WO2023207914A1 (zh) | 全双工通信装置及方法 | |
| CN106533520A (zh) | 一种数据发送方法及无线网络端 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |